Trao đổi chuyên sâu về Công nghệ tế bào
Danh mục
📚
Học tậpPhụ đề
00:00Xin chào quý vị! Hôm nay chúng ta sẽ cùng tìm hiểu sâu về một lĩnh vực rất là hấp dẫn, công nghệ tế bào.
00:07Chúng ta sẽ xem xét từ sách giáo khoa sinh học phổ thông cho đến cả những nghiên cứu chuyên sâu, ví dụ như từ Viện Tế Bào Gốc hay là MecoStem.
00:17Mục tiêu là để có cái nhìn bao quát nhất.
00:19Đúng vậy ạ. Công nghệ tế bào hiểu một cách cơ bản nhất, nó là cái ngành kỹ thuật mà mình dùng phương pháp nuôi cấy.
00:26Nuôi cấy ạ? Vâng, nuôi cấy tế bào hoặc là mô, thường là trong ống nghiệm, tức là in vitro đó, để tạo ra các cơ quan, thậm chí là cả cơ thể hoàn chỉnh. Nói chung là phục vụ cho đời sống con người.
00:37Nghe có vẻ hơi viễn tưởng một chút nhờ. Làm sao mà một tế bào nhỏ xíu lại có thể phát triển thành cả một cơ thể được ạ?
00:44À, nó dựa vào một cái cơ sở khoa học rất là quan trọng, đó là tính toàn năng của tế bào.
00:50Tính toàn năng ạ?
00:50Vâng, tức là mỗi tế bào về lý thuyết, nó chứa đủ thông tin di chuyển và có khả năng phân chia, rồi biệt hóa thành các loại tế bào khác nhau, thậm chí là phản biệt hóa, tức là quay về trạng thái gốc.
01:03À.
01:04Tất nhiên là phải có một cái môi trường dinh dưỡng phù hợp được kiểm soát chặt chẽ.
01:07Thế thì cái quy trình cụ thể nó sẽ trông như nào ạ? Ví dụ như là nuôi cấy mô thực vật đi.
01:12À, vâng. Lấy ví dụ nuôi cấy mô thực vật cho dễ hình dụng nhé. Thì đầu tiên là mình phải chọn vật liệu, tức là tách một mẫu mô nhỏ thôi, từ lá, thân hay dễ của cây mẹ.
01:22Vâng.
01:23Sau đó mình phải khử trùng thật sạch, rồi đặt cái mẫu mô đó vào môi trường dinh dưỡng đặc biệt trong ổng nghiệp.
01:28Môi trường đặc biệt là có gì trong đó?
01:30À, nó có đủ thứ, đường, vitamin, khoáng chất và quan trọng là các hormone dinh trường.
01:35Thì cái mẫu mô này nó sẽ phát triển thành một khối tế bào chưa phân hóa. Trông nó hơi lộn xộn, gọi là mô sẹo hay là calos.
01:42Mô sẹo. Calos. Rồi sao nữa ạ? Từ cái khối đó làm sao thành cây con được?
01:49Đấy là lúc các hormone thực vật phát huy tác dụng. Chủ yếu là oxin và cytokinin. Mình điều chỉnh cái tỷ lệ của hai loại hormone này.
01:57À, tỷ lệ hormone.
01:59Đúng rồi. Ví dụ, tỷ lệ oxin cao hơn thì nó sẽ kích thích giả dễ.
02:04Còn nếu cytokinin nhiều hơn thì nó lại ưu tiên phát triển trồi, lá.
02:08Hai thật. Chỉ thay đổi tỷ lệ mà định hướng được sự phát triển. Vậy thì ứng dụng của cái này trong nông nghiệp chắc là ghê gớm lắm.
02:15Cực kỳ lớn luôn. Phổ biến nhất là nhân giống vô tính. Hay còn gọi là vi nhân giống.
02:20Vi nhân giống.
02:21Vâng. Từ một mổ mô nhỏ của cây mẹ, mình có thể tạo ra hàng ngàn, hàng triệu cây con giống hệt nhau về mặt di chuyển. Rất nhanh.
02:29Wow.
02:29Cái này đặc biệt hiệu quả với những cây mà khó nhân giống bằng cách thông thường hoặc là cây quý hiếm như là sâm ngọc linh này, lan kim tuyến này.
02:37Hoặc đơn giản là để tạo ra một lô cây giống sạch bệnh, đồng đều như khoai tây hoặc cúc chẳng hạn.
02:41Không chỉ nhân giống mà còn tạo ra giống mới nữa phải không ạ?
02:44Chính xác. Công nghệ tế bảo còn đi xa hơn thế. Ví dụ như là nuôi cây hạt phấn hoặc noãn chưa thụ tinh để tạo cây đơn bội rồi lưỡng bội hóa thành cây thuần trùng.
02:54À.
02:55Hay là dung hợp tế bào trần, tức là mình loại bỏ vách tế bào của hai loài khác nhau rồi cho chúng dung hợp lại.
03:01Cái này có thể tạo ra giống lai mới mang đặc tính của cả hai loài.
03:05Rồi còn có chọn dòng tế bào soma biến dị hoặc là chuyển gen vào tế bào thực vật nữa.
03:09Chuyển gen để làm gì ạ?
03:10À. Chuyển gen thì để tạo ra cây trồng có những đặc tính ưu việt hơn, ví dụ như là kháng sô bệnh này, triệu hạn, triệu mặn tốt hơn, hoặc là cho năng suất cao hơn.
03:20Thậm chí là tạo ra cây trồng có thể sản xuất được vaccine, kiểu vaccine ăn được ấy.
03:24Thật là ấn tượng. Vậy còn ở động vật thì sao ạ? Em nghe nói công nghệ tế bào động vật có vẻ phức tạp hơn và cũng gây nhiều tranh cãi hơn.
03:31Đúng vậy. Ở động vật thì có hai mảng chính rất nổi bật. Thứ nhất là nhân bản vô tính.
03:37Như cửu Dolly ạ.
03:37Chính xác. Cửu Dolly năm 1996 là một ví dụ kinh điển. Nhân bản vô tính là tạo ra một cá thể giống hệt cá thể gốc về mặt di truyền mà không cần qua thụ tình.
03:48Mục đích là gì ạ?
03:49Thường là để nhân bản những động vật quý hiếm có nguy cơ tuyệt chủng này, hoặc là tạo ra những động vật chuyển gen để chúng sản xuất ra các protein đặc hiệu dùng làm thuốc, hoặc là tạo mô hình để nghiên cứu bệnh tật.
04:01Vâng.
04:01Tuy nhiên phải nhấn mạnh là nhân bản vô tính ở người thì bị cấm hoàn toàn trên toàn thế giới vì những vấn đề đạo đức rất là phức tạp.
04:08Dạ. Thế còn mảng thứ hai là gì ạ?
04:11Mảng thứ hai và có lẽ là tiềm năng ứng dụng lớn hơn nữa đó là công nghệ tế bào gốc.
04:16Tế bào gốc? Em nghe rất nhiều về thuật ngữ này. Nó là gì ạ?
04:19À. Tế bào gốc, TBG là những tế bào nó chưa biệt hóa, tức là chưa thành một loại tế bào chuyên biệt nào cả. Nó có hai khả năng rất là đặc biệt. Thứ nhất là tự làm mới, tức là phân chia tạo ra thêm tế bào gốc.
04:32Ừ hứ.
04:33Và thứ hai, quan trọng hơn là nó có khả năng biệt hóa thành nhiều loại tế bào khác nhau trong cửa thể, như là tế bào da, tế bào xương, tế bào cơ tim, tế bào thần kinh.
04:42Vậy lấy tế bào gốc từ đâu ạ?
04:44Nguồn thì khá đa dạng. Có thể lấy từ phôi giai đoạn sớm này, từ thai này, hoặc là từ cơ thể trưởng thành. Ví dụ như trong tủy xương, máu cúng rốn, mô mỡ.
04:54Máu cúng rốn ạ? À, nên mới có các ngân hàng lưu trữ máu cúng rốn.
04:58Chính xác. Máu cúng rốn là một nguồn tế bào gốc trung mô và tế bào gốc tạo máu rất dồi dào và dễ thu thập.
05:04Các ngân hàng như Mecostem hay Viện Huyết Học Chuyển Máu Trung ương làm nhiệm vụ lưu trữ cái nguồn quý giá này.
05:09Vậy ứng dụng của tế bào gốc trong y học là gì ạ?
05:12Chắc là rất lớn. Có thể nói là nó mở ra cả một cuộc cách mạng trong y học gọi là y học tái tạo.
05:18Y học tái tạo?
05:19Vâng. Tức là dùng chính tế bào gốc để sửa chữa hoặc thay thế các mô, cơ quan bị tổn thương do bệnh tật hay chân thương.
05:28Ví dụ như là tạo ra nhân tạo cho bệnh nhân bỏng này, tái tạo xương, sụn khớp, rác mạc.
05:34Tuyệt vời quá.
05:35Hơn nữa, nó còn mang lại hy vọng điều trị cho rất nhiều bệnh nan y mà trước đây gần như là vô phương cứu chữa, như là bệnh tim mạch, tiểu đường type 1, các bệnh thoái hóa thần kinh như Parkinson, Alzheimer hay là tổn thương tủy sống nghê liệt, sơ gan.
05:51Em có nghe nói về một cái thành tiệu là có thể biến tế bào thường thành tế bào gốc nữa?
05:55À, đó chính là công nghệ tạo tế bào gốc vạn năng cảm ứng, gọi tắt là IPSC. Đây là công trình đoạt giải Nobel y học của giáo sư Shinya Yamanaka.
06:04Vâng.
06:05Về cơ bản, ông ấy tìm ra cách tái lập trình các tế bào đã trưởng thành, ví dụ như tế bào da của mình, để chúng quay trở lại trạng thái giống như tế bào gốc phôi.
06:14Tức là không cần dùng đến phôi người.
06:15Đúng vậy. Cái này giải quyết được rất nhiều vấn đề về đạo đức liên quan đến việc sử dụng phôi người, đồng thời mở ra một nguồn cung cấp tế bào gốc tiềm năng rồi rào hơn, có thể là từ chính cơ thể bệnh nhân luôn.
06:25Những kỹ thuật này nghe thật sự là cao siêu, chắc hẳn đòi hỏi việc đào tạo, nghiên cứu rất bài bản.
06:30Chắc chắn rồi. Để làm chủ và ứng dụng được công nghệ này thì cần có đội ngụ chuyên gia được đào tạo rất sâu.
06:36Ở Việt Nam mình thì cũng có những cơ sở đi đầu như là Viện Tế bào Gốc thuộc Đại học Khóa ốc Tự nhiên TP.HCM chẳng hạn.
06:42Họ có các khóa đào tạo từ cơ bản đến nâng cao về nuôi cấy tế bào động vật, đặc biệt là tế bào gốc trung mô từ các nguồn như máu cuống rốn hay mô mỡ.
06:52Bên cạnh đó thì còn có ứng dụng khác như tạo dòng tế bào động vật chuyển gene để sản xuất protein trị liệu, hốc môn, kháng thể hay vaccine, tương tự như ở thực vật.
07:01Rõ ràng là công nghệ tế bào đang thực sự thay đổi bộ mặt của cả nông nghiệp và đặc biệt là y học.
07:06Không còn nghi ngờ gì nữa ạ. Từ việc nhân giống cây trồng hiệu quả, tạo giống mới, cho đến việc phát triển những liệu pháp điều trị bệnh hoàn toàn mới dựa trên tế bào gốc, y học tái tạo. Nó thực sự là một cuộc cách mạng.
07:19Được thì, một câu hỏi cuối cùng để chúng ta cùng suy ngẫm. Với cái đà phát triển này, liệu một ngày không xa, chúng ta có thể print ra các bộ phận cơ thể theo yêu cầu không? Hay tậm chí là hồi sinh những loài đã tuyệt chủng?
07:31Và quan trọng hơn là, đâu sẽ là những giới hạn về mặt kỹ thuật, cũng như là đạo đức mà chúng ta cần phải cân nhắc rất ký trên con đường đó.
07:45Chào mừng quý vị đến với buổi khám phá chuyên sâu ngày hôm nay. Chúng ta sẽ cùng đi sâu vào một lĩnh vực vô cùng thú vị, đó là công nghệ tế bào.
07:54Mình sẽ xem xét cả ở thực vật lẫn động vật luôn nhé.
07:56Vâng.
07:57Nguồn thông tin của chúng ta hôm nay thì cũng khá là đa dạng, có cả từ sách giáo khoa sinh học cơ bản lớp 9, lớp 10 ấy.
08:04À, vâng. Những kiến thức nền tảng.
08:05Đúng rồi ạ. Rồi đến các tài liệu chuyên sâu hơn về nguyên lý này, thành tựu cụ thể và cả thông tin từ các viện nghiên cứu nữa, như là viện tế bào gốc chẳng hạn.
08:15Mục diêu hôm nay là chúng ta sẽ cùng làm rõ khái niệm này, rồi đi sâu vào nguyên lý cốt lõi và điểm qua những thành tựu đáng chú ý nhất của công nghệ này.
08:22Rất hay. Nói một cách cô động nhất thì công nghệ tế bào là mình dùng các kỹ thuật để nuôi cấy tế bào hoặc là mô.
08:31Thường là trong môi trường dinh dưỡng nhân tạo, trong một nghiệm gọi là in vitro.
08:35À, in vitro.
08:37Đúng rồi, để tạo ra ví dụ như là cả một cơ thể hoàn chỉnh hoặc là các cơ quan phục vụ cho đời sống con người.
08:43Dạ vâng. Vậy mình bắt đầu với thực vật trước đi ạ.
08:45Cái gì làm nên điều kỳ diệu của công nghệ tế bào ở thực vật vậy ạ? Có phải là khả năng tái sinh không?
08:50Chính xác. Đó chính là cái gọi là tính toàn năng của tế bào thực vật.
08:55Về lý thuyết nhé, thì mỗi một tế bào thực vật riêng lẻ thôi, nó đã chứa toàn bộ hệ gen, tức là toàn bộ thông tin di chuyển của loài đó rồi.
09:02Toàn bộ luôn ạ?
09:03Đúng vậy. Thế nên là nó có khả năng phân chia này, rồi biệt hóa thành mô, thành cơ quan, và cuối cùng là thành cả một cái cây hoàn chỉnh giống hệt cây mẹ.
09:11Nghe, nghe thật sự ấn tượng. Vậy cái quy trình cụ thể để mà mình khai thác cái tính toàn năng này nó như nào ạ?
09:17Có phức tạp lắm không?
09:18À, về cơ bản nhé, thì đầu tiên là mình phải tách một mầu mô nhỏ từ cây mẹ.
09:24Có thể là mô lá, thân, rễ.
09:27Sau đó phải khử trùng thật kỹ, rồi nuôi trên môi trường dinh dưỡng đặc biệt.
09:31Môi trường này có đường này, vitamin, khoáng chất.
09:34À.
09:34Và quan trọng nhất là các học môn thực vật, như là auxin và cytokinin.
09:39Dạ.
09:40Ban đầu, cái mô đó nó sẽ phát triển thành một khối tế bào chưa có hình dạng cụ thể, gọi là mô sẹo, hay là calus.
09:47Mô sẹo, vâng.
09:48Rồi sau đó, mình phải điều chỉnh cái tỷ lệ học môn auxin và cytokinin cho nó phù hợp.
09:53Lúc đấy thì cái mô sẹo nó mới bắt đầu biệt hóa, tức là phát triển thành rễ này, thân, lá, và cuối cùng là thành cây con hoàn chỉnh.
10:00À, ra thế. Nghe thì có vẻ các bước khá rõ ràng, nhưng chắc là để tối yêu cho từng loại cây thì cũng cần nhiều công sức nghiên cứu lắm nhỉ?
10:08Chắc chắn rồi. Mỗi loại cây, thậm chí mỗi giống cây, nó lại cần một cái công thức môi trường, một tỷ lệ học môn hơi khác nhau một chút. Phải thử nghiệm rất là tỉ mỉ.
10:17Và thành quả thì đúng là rất đáng để phải không ạ? Ví dụ như là nhân nhanh các giống quý hiếm, khó nhân giống bằng cách thông thường. Em thấy nói nhiều đến sâm ngọc linh này, lan kim tuyến này.
10:28Đúng thế. Hoặc là nhân giống với số lượng lớn mà lại đảm bảo sạch bệnh. Ví dụ như là giống khoai tây sạch virus chẳng hạn. Cái này giúp tăng năng suất rất là nhiều.
10:37Vâng.
10:37Rồi thì người ta còn có thể tạo ra các giống mới nữa cơ. Ví dụ như chọn lọc các dòng tế bảo của biến dị tốt như là chịu hạn, chịu mặn tốt hơn.
10:45À, hay quá.
10:46Hoặc là kỹ thuật dung hợp tế bảo trần. Tức là mình loại bỏ cái vách tế bảo của hai loài khác nhau đi, rồi cho chúng dung hợp lại. Cái này tạo ra được những giống lai mà phép lai hữu tính thông thường không làm được.
10:56Em còn nghe nói đến cả dư hấu không hạt này, hay là cây trồng biến đổi gen để kháng sâu bệnh.
11:00Chính xác. Đó cũng là những ứng dụng rất quan trọng của công nghệ tế bảo thực vật. Thậm chí là tạo ra cây trồng mà nó sản xuất được cả vaccine, ví dụ vaccine ăn được trong quả cà chua chẳng hạn.
11:09Wow, thật sự là rất nhiều ứng dụng. Khả năng của thực vật đúng là đáng kinh ngạc. Thế còn khi chuyển sang động vật thì sao ạ?
11:20Việc tạo ra một cơ thể hoàn chỉnh từ một tế bảo động vật có vẻ khó hơn nhiều. Nguyên lý nó khác biệt thế màu ạ?
11:26Khác biệt rất lớn đấy. Tế bảo động vật khi mà nó đã biệt hòa thành tế bảo cơ, tế bảo da, tế bảo thần kinh thì thường là nó mất đi cái tính toàn năng rồi.
11:34À, tức là không thể tự tái tạo thành cơ thể mới được.
11:37Đúng rồi. Công nghệ tế bảo động vật thì nó lại chủ yếu dựa vào một loại tế bảo rất đặc biệt. Đó là tế bảo gốc hay stem cells.
11:44Tế bảo gốc? Vâng, em nghe nói nhiều về cái này.
11:46Ừ. Tế bảo gốc nó đặc biệt ở chỗ là nó chưa biệt hóa. Nó giống như là tế bảo trẻ. Nó có khả năng tự phân chia để tạo ra thêm tế bảo gốc.
11:56Và quan trọng hơn là nó có thể biệt hóa, tức là phát triển thành nhiều loại tế bảo chuyên biệt khác nhau trong cơ thể.
12:01Ví dụ như là tế bảo cơ, sụn, xương, thần kinh, tế bảo máu.
12:05À. Vậy đây chính là cái chìa khóa cho y học tái tạo mà mọi người hay nói đến, phải không ạ? Kiểu như là tạo mô cơ quan thay thế.
12:12Chính xác. Đây là một trong những ứng dụng được kỳ vọng nhất. Mình có thể nuôi cấy tế bảo gốc, sau đó dùng các yếu tố đặc hiệu để hướng dẫn chúng biệt hóa thành loại tế bảo mình cần.
12:21Ví dụ, biệt hóa thành tế bảo bê ta của tụy để điều trị tiểu đường thai 1 này.
12:25Vâng.
12:25Hay là tế bảo thần kinh để điều trị Parkinson, tế bảo sụn cho thói hóa khớp, tế bảo da cho người bị bỏng nặng, rất nhiều tiềm năng.
12:32Việc lưu trữ tế bảo gốc máu dây rốn ở các ngân hàng như Mycostem cũng là để phục vụ mục đích này sau này đúng không ạ?
12:38Đúng vậy. Đó là một nguồn tế bảo gốc quan trọng, đặc biệt là tế bảo gốc tạo máu.
12:42Bên cạnh y học tái tạo thì một cái thành tiệu mà chắc ai cũng biết gây tiếng vang rất lớn đó là nhân bản vô tính, Kiều Dolly ạ.
12:48À, Kiều Dolly năm 1996 đúng là một cột mốc lịch sử. Nó chứng minh rằng người ta có thể lấy nhân của một tế bảo đã trưởng thành rồi, cụ thể là tế bảo tuyến vú, và dùng cái nhân đó để tạo ra một cá thể hoàn toàn mới, giống hệt cá thể cho nhân.
13:04Cái quy trình nó phức tạp lắm không ạ?
13:06Về nguyên tắc thì là thế này. Lấy một tế bảo trứng của con cử B, loại bỏ cái nhân của nó đi. Sau đó, lấy nhân từ tế bảo tuyến vú của con cử A, chuyển vào cái tế bảo trứng không nhân kia.
13:17Rồi kích thích cho cái tế bảo trứng tái tổ hợp đó phát trẻ thành phôi. Cuối cùng là cấy phôi vào tử cung của một con cử C khác để nó mang thai hộ.
13:26À, ra là vậy. Con cửu con sinh ra sẽ giống hệt con cửu A cho nhân.
13:31Đúng thế. Kỹ thuật này mở ra tiềm năng, ví dụ như bảo tồn các loài động vật quý hiếm đang có nguy cơ tuyệt chủng, hoặc là nhân nhanh những cá thể vật nuôi có đặc tính vừa trội.
13:40Tuy nhiên, phải nói là hiệu quả của kỹ thuật nhân bản động vật có vú hiện nay vẫn còn khá thấp và gặp nhiều khó khăn.
13:46Dạ. Ngoài ra thì em còn thấy nói đến việc dùng tế bảo động vật như những nhà máy sinh học siêu nhỏ nữa.
13:52À, đúng rồi. Đó là ứng dụng tạo dòng tế bảo hoặc là động vật chuyển gen. Tức là mình đưa một cái gen mã hóa cho một sản phẩm nào đó mà mình muốn, ví dụ một protein thuốc quý hiếm, vào tế bảo động vật.
14:03Rồi mình nuôi cấy tế bảo đó lên với số lượng lớn.
14:06Chính xác. Hoặc là mình tạo ra cả con vật chuyển gen, thì những tế bảo hoặc con vật này nó sẽ sản xuất ra cái protein đó. Ví dụ như là sản xuất insulin để trị thiểu đường, sản xuất yếu tố đông máu cho người bệnh hemophilia hay là các kháng thể đơn dòng để điều trị ung thư. Rất nhiều loại thuốc sinh học quan trọng hiện nay được sản xuất theo cách này.
14:24Hoặc là tạo ra gà chuyển gen để trứng của nó chứa thuốc chẳng hạn.
14:27Cũng là một hướng. Hoặc là bò, dê, chuyển gen để giữa của nó chứa protein của người chẳng hạn.
14:33Rõ ràng là công nghệ tế bào, cả thực vật và động vật mang lại những lợi ích và tiềm nhăng cực kỳ to lớn. Nhưng mà liệu có những vấn đề gì mình cần phải lưu ý không ạ? Những mặt trái chẳng hạn.
14:44Chắc chắn rồi. Bất kỳ một công nghệ nào mà có khả năng can thiệp sâu vào bản chất sự sống như thế này thì đều đi kèm với những câu hỏi rất lớn về mặt đạo đức sinh học.
14:53Dạ.
14:53Ví dụ như việc sử dụng tế bào gốc phôi người chẳng hạn. Tế bào gốc phôi thì có tiềm năng biệt hóa rất là lớn. Nhưng mà việc tạo ra và sử dụng nó lại liên quan đến việc phá hủy phối tai. Cái này gây tranh cãi rất nhiều.
15:05Vâng, vấn đề về nguồn gốc tế bào.
15:07Đúng thế. Rồi, kỹ thuật nhân bản vô tính, động vật và có thể là cả người trong tương lai cũng đặt ra hàng loại câu hỏi về tính tự nhiên, về bản sắc cá thể, về nguy cơ lạm dụng.
15:18Đúng là những vấn đề rất phức tạp.
15:19Cho nên là bên cạnh việc phát triển khoa học kỹ thuật, thì việc xây dựng các quy định pháp lý, các hướng dẫn về đạo đức, để quản lý chặt chẽ việc nghiên cứu và ứng dụng công nghệ tế bào là vô cùng cần thiết. Phải có sự cân bằng.
15:31Như vậy là hôm nay chúng ta đã cùng nhau có một cái nhìn em nghĩ là khá toàn diện về công nghệ tế bào rồi ạ. Từ cái nguyên lý cơ bản là tính toàn năng ở thực vật, đến khả năng đa năng của tế bào gốc ở động vật.
15:42Vâng, và những cái ứng dụng thực tiễn hết sức ấn tượng trong nông nghiệp này, trong y dược và cả nghiên cứu nữa.
15:47Đúng vậy. Từ việc nhân giống cây trồng hiệu quả hơn, tạo ra giống mới với đặc tính tốt, cho đến việc mở ra những hy vọng mới trong điều trị các bệnh nan y, rồi sản xuất các dược phẩm sinh học quý giá, công nghệ tế bào đang thực sự là một cuộc cách mạng, đang thay đổi mạnh mẽ cuộc sống của chúng ta.
16:02Nhưng mà, như đã nói, những tách thức về kỹ thuật và cả những băn khoăn về đạo đức thì vẫn luôn hiện hiểu.
16:07Vậy thì, có lẽ một câu hỏi để chúng ta cùng suy ngẫm sau buổi hôm nay là, liệu cái giới hạn tiếp theo của công nghệ tế bào sẽ là gì?
16:15Và quan trọng hơn là, làm thế nào để chúng ta có thể vừa khai thác được tối đa tìm năng to lớn này, vừa đảm bảo được trách nhiệm đạo đức trong tương lai?
16:23Xin chào quý vị. Hôm nay chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu sâu về một lĩnh vực công nghệ sinh học, phải nói là cực kỳ hấp dẫn, công nghệ tế bào.
16:38Vâng, xin chào quý vị. Công nghệ tế bào về bản chất nó là việc mình ứng dụng các phương pháp nuôi cấy.
16:43Nuôi cấy tế bào hoặc là mô, đúng ạ?
16:46Đúng rồi, nuôi cấy tế bào hoặc mô, mà là nuôi cấy trong ống nghiệm, tức là in vitro, để mà từ đó tạo ra các cơ quan, thậm chí là cả một cơ thể hoàn chỉnh.
16:55Nghe, nghe, thực sự kỳ diệu đấy ạ.
16:57À, thì cái quy trình này nó thường có hai công đoạn chính. Đầu tiên là mình phải tách tế bào hoặc là mô từ cơ thể gốc ra.
17:04Vâng, tách ra trước.
17:05Sau đó thì mình nuôi cấy chúng trong môi trường dinh dưỡng đặc biệt để tạo thành cái gọi là mô sẹo.
17:10Rồi từ mô sẹo đó, mình mới dùng các học môn thực vật hoặc yếu tố tăng trưởng để kích thích nó.
17:15Kích thích nó phân hóa thành cơ quan hoặc là nguyên cả một cơ thể.
17:19Chính xác, nó biệt hóa thành các cụ vận khác nhau.
17:21Thế thì cái nguyên lý khoa học cốt lõi đằng sau nó là gì ạ? Có phải là cái tính toàn năng của tế bào không?
17:27Đúng vậy. Đó là cái nguyên lý nền tảng nhất, tính toàn năng.
17:30Tức là một tế bào ban đầu thôi nhưng nó có tiềm năng phát triển thành một cơ thể hoàn chỉnh.
17:34Và cả quá trình phân hóa, biệt hóa nữa để tạo ra các loại tế bào chuyên biệt.
17:38Vâng, đúng rồi. Từ một loại tế bào gốc ban đầu, nó sẽ dần dần biến đổi, chuyên hóa thành tế bào cơ, tế bào thần kinh, tế bào da, kiểu vậy.
17:46Chính cái này là chìa khóa mở ra tiềm năng khổng lồ của công nghệ tế bào.
17:50Vậy chúng ta bắt đầu với thực vật trước đi ạ. Công nghệ tế bào thực vật có những kỹ thuật nào nổi bật?
17:55Ở thực vật thì có khá nhiều kỹ thuật. Phổ biến nhất là nuôi cấy mô tế bào, rồi còn có nuôi cấy hạt phấn hoặc noãn chưa thụ tinh, dung hợp tế bào trần.
18:03Dung hợp tế bào trần à...
18:05Vâng, tức là loại bỏ vách tế bào đi rồi cho chúng dung hợp lại. Ngoài ra còn nuôi cấy dịch huyền phù tế bào nữa.
18:12Ứng dụng của những kỹ thuật này trong thực tế thì sao ạ? Ví dụ như việc nhân giống cây trống.
18:16À, đấy là ứng dụng rất quan trọng. Người ta gọi là nhân giống vô tính hay là vi nhân giống. Nó cho phép mình tạo ra số lượng cực lớn cây con trong thời gian ngắn.
18:26Số lượng lớn mà lại giống hệt cây mẹ về mặt di chuyển?
18:29Chính xác. Đồng nhất về di chuyển. Rất có giá trị đối với các loài cây quý hiếm, khó nhân giống bằng cách thông thường, như là sông Ngọc Linh giảng hạn hay là Lan Kim Tuyến.
18:38Vâng, những cây rất quý.
18:40Hoặc đơn giản là để tạo giống khoai tây sạch bệnh hay là sản xuất cây giống quy mô công nghiệp.
18:44Ngoài nhân giống, còn ứng dụng nào khác không ạ? Tạo giống mới chẳng hạn?
18:48Có chứ. Mình có thể tạo ra giống cây trồng mới, ví dụ như giống kháng bệnh tốt hơn, chịu hạn, chịu lệnh giỏi hơn, hoặc là giống không hạt như dưa hấu.
18:56Bằng cách nào ạ?
18:57Ừm, có thể thông qua việc chọn lọc các dòng tế bào soma có biến dị tốt, hoặc là chuyển gene vào tế bào rồi tái sinh thành cây.
19:04À, chuyển gene.
19:05Vâng. Một ứng dụng nữa là sản xuất các chất có hoạt tính sinh học. Thay vì trồng cả cây, mình nuôi cái tế bào hoặc dễ tơ của nó trong bình phản ứng sinh học để thu các hợp chất quý như ancolloid, steroid.
19:16Thu hoạch trực tiếp từ nuôi cây tế bào luôn. Rất hiệu quả.
19:19Đúng thế. Thậm chí là tạo ra vaccine ăn được, tích hợp trong thực vật.
19:23Hay quá. Vậy từ thực vật chúng ta chuyển sang lĩnh vực động vật nhé. Công nghệ tế bào động vật thì sao ạ? Chắc hẳn là phức tạp hơn nhiều.
19:30Vâng. Phức tạp hơn và cũng gây nhiều chú ý hơn. Các kỹ thuật chính gồm có nuôi cây tế bào động vật nói chung, rồi nhân bản vô tính, liệu pháp tế bào gốc và tạo dòng tế bào hay động vật chuyển gene.
19:42Nhân bản vô tính thì chắc nhiều người biết đến cửu đo lý rồi nhỉ?
19:45Kỹ thuật cơ bản là lấy nhân của một tế bào soma, tức là tế bào sinh dưỡng bình thường, rồi chuyển vào một tế bào trứng đã bị loại bỏ nhân.
19:53Sau đó nuôi cây thành phôi và cây vào tử cung.
19:56Đúng rồi, để nó phát triển thành cá thể mới, giống hệt về mặt di truyền với cá thể cho nhân. Mục đích chính thường là để bảo tồn gene động vật quý hiếm, hoặc là tạo các mô hình động vật để nghiên cứu bệnh tật ở người.
20:07Còn liệu pháp tế bào gốc thì sao ạ? Đây có lẽ là lĩnh vực đang được quan tâm nhất hiện nay trong y học.
20:12Chắc chắn rồi, liệu pháp tế bào gốc đang mở ra một kỷ nguyên mới cho y học tái tạo.
20:17Vậy tế bào gốc chính xác là gì ạ?
20:18À, tế bào gốc là những tế bào nó chưa biệt hóa. Đặc điểm quan trọng nhất là chúng có khả năng tự làm mới, tức là tạo ra các tế bào gốc giống hệt nó. Và thứ hai là khả năng biệt hóa.
20:29Biệt hóa thành nhiều loại tế bào chuyên biệt khác nhau trong cơ thể.
20:32Đúng vậy, có thể thành tế bào máu, tế bào thần kinh, tế bào cơ tim, tế bào da, sụn, xương, tùy vào loại tế bào gốc và tín hiệu môi trường.
20:40Người ta lấy tế bào gốc từ đâu ạ?
20:42Có hai nguồn chính. Thứ nhất là tế bào gốc phôi. Lấy từ phôi ở giai đoạn rất sớm, loại này có tiềm năng biệt hóa rất lớn, thành mọi loại tế bào trong cơ thể.
20:50Nhưng chắc hẳn là có vấn đề về đạo đức.
20:52Chính xác, việc sử dụng tế bào gốc phôi gây nhiều tranh cãi. Nguồn thứ hai là tế bào gốc trưởng thành. Nó tồn tại trong các mô của cơ thể người trưởng thành.
21:00Ví dụ như trong tủy xương.
21:01Đúng rồi, tủy xương là nguồn truyền thống. Ngoài ra còn có trong máu cuống rốn, trong mô mỡ gọi là ADSC hay là màng dây rốn, HUC-MSC. Các nguồn này dễ thu nhận hơn và ít gây tranh cãi đạo đức hơn.
21:15Ở Việt Nam mình cũng có các ngân hàng lưu trữ tế bào gốc rồi đúng không ạ? Như Mecostem chẳng hạn.
21:19Vâng, có một số đơn vị đang thực hiện việc thu thập và lưu trữ tế bào gốc, chủ yếu là từ máu và mô dây rốn để phục vụ, nghiên cứu và ứng dụng điều trị trong tương lai.
21:28Vậy ứng dụng điều trị cụ thể của tế bào gốc là gì ạ? Nó có thể giúp chữa những bệnh nào?
21:34Tiềm năng là rất lớn. Mục tiêu là dùng tế bào gốc để thay thế, sửa chữa các tế bào, mô hoặc cơ quan bị tổn thương do bệnh tật, chấn thương hoặc lão hóa.
21:43Ví dụ như bệnh tim mạch hay thoái hoa khớp?
21:45Đúng vậy. Các bệnh tim mạch, thoái hoa khớp, tiểu đường type 1, các bệnh thần kinh như Parkinson, Alzheimer, rồi sơ gan, bóng nặng. Rất nhiều bệnh đang được nghiên cứu ứng dụng tế bào gốc.
21:56Thậm chí còn có công nghệ phản biệt hóa nữa, biến tế bào thường thành tế bào gốc.
22:01À vâng, đó là công nghệ tạo tế bào gốc vạn nhăng cảm ứng, gọi tắt là IPSC. Người ta có thể lập trình lại tế bào da hoặc tế bào máu của chính bệnh nhân để chúng trở về trạng thái giống tế bào gốc phôi.
22:14Wow, thế thì giải quyết được cả vấn đề nguồn cung và thải ghép.
22:17Vâng, nó hứa hiện giải quyết được nhiều vấn đề, nhưng mà công nghệ này vẫn còn đang trong giai đoạn nghiên cứu và hoàn thiện.
22:22Ngoài liệu pháp tế bào gốc, còn kỹ thuật tạo động vật chuyển gen nữa.
22:26Đúng rồi, kỹ thuật này là đưa một gen mong muốn vào hệ gen của động vật.
22:30Mục đích là để động vật đó sản xuất ra các protein, hormone hay vaccine có giá trị trong sữa hoặc trứng của nó chẳng hạn.
22:37Ví dụ như gà sản xuất thuốc trong trứng.
22:39Vâng, đó là một ví dụ. Hoặc bò tạo ra sữa có thành phần giống sữa mẹ hơn.
22:43Rõ ràng là công nghệ tế bào mang lại những lợi hích to lớn, nhưng mà việc can thiệp sâu vào sự sống như vậy chắc chắn cũng đặt ra những vấn đề về đạo đức, phải không ạ?
22:51Chắc chắn rồi. Đây là một khía cạnh rất quan trọng và nhạy cảm, đặc biệt là việc sử dụng tế bào gốc phôi và nhân bản vô tính ở người.
22:58Hiện nay thì những việc này có được phép không ạ?
23:00Việc sử dụng tế bào gốc phôi thì được xếp trong nghiên cứu ở một số quốc gia với quy định rất chặt chẽ.
23:05Còn nhân bản vô tính người thì bị cấm ở hầu hết mọi nơi trên thế giới vì các lý do đạo đức và an toàn.
23:11Vâng, có những danh giới cần phải được tôn trọng.
23:14Đúng vậy.
23:14Như vậy, có thể thấy công nghệ tế bào, đặc biệt là những đột phá về tế bào gốc, đang thực sự mở ra những chân trời mới cho cả nông nghiệp và y học, nhất là y học tái tạo.
23:24Vâng, tiềm năng là vô cùng lớn. Nó đang dần biến những điều mà trước đây chỉ có trong khoa học viễn tưởng thành hiện thực.
23:30Việc hiểu biết sâu sắc về sinh học tế bào chính là nền tảng cho những tiến bộ này.
23:34Chính xác. Nhưng đồng thời, những công nghệ mạnh mẽ này cũng đặt ra cho chúng ta câu hỏi về giới hạn.
23:40Chúng ta nên đi xa đến đâu trong việc can thiệp vào sự sống và di chuyển.
23:43Một câu hỏi lớn. Liệu cái viễn cảnh một con người có thể tự tái tạo các bộ phận cơ thể bị hỏng hóc có trở thành hiện thực phổ biến trong tương lai không?
23:51Đó là một câu hỏi mà có lẽ chỉ thời gian mới trả lời được.
23:53Nhưng rõ ràng là công nghệ tế bào đang đưa chúng ta đến gần hơn với khả năng...